CN110365055B - 燃料发电的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料发电的控制系统，该产消储控制系统包括主控电路、燃料电池模组、燃料箱、储能电池组和逆变器，所述主控电路控制所述燃料箱为所述燃料电池模组供给燃料；控制所述燃料电池模组根据负载的电量参数需求，输出对应功率和电压的直流电至所述逆变器；根据实际需求，控制所述逆变器输出对应的交流电为电网供电，或者控制所述逆变器从电网取电；同时，上述各功能模块均将自身对应的状态信息反馈至主控电路；实现了让新能源车作为车辆属性使用的同时还能提供电能给用电设备的有益效果，提高了能源利用率。

Description

燃料发电的控制系统

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种燃料发电的控制系统。

背景技术

随着科技的不断发展进步和人们生活水平的提高，越来越多的生活、生产设备均需要用到电。相较于传统的发电机组，燃料电池由于是将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置，且燃料电池理论上可在接近100％的热效率下运行，比传统发电机组安静且电化学反应清洁、完全、很少产生有害物质，因此具有很高的经济效益和发展前景。

目前的新能源车基本上都是单一的依靠外部电网进行充电，通过外部电网充电给车使用，是单一的电力消费者，不能作为电力的供应者。

发明内容

本发明提供一种燃料发电的控制系统，旨在让新能源车作为车辆属性使用的同时，还能提供电能给用电设备。

本发明提供了一种燃料发电的控制系统，所述燃料发电的控制系统包括：主控电路、燃料电池模组、燃料箱、储能电池组和逆变器；其中：

所述主控电路控制所述燃料箱为所述燃料电池模组供给燃料，同时，所述燃料箱将自身的燃料信息反馈至所述主控电路；

所述主控电路控制所述燃料电池模组根据负载的电量参数需求，输出对应功率和电压的直流电至所述逆变器，同时，所述燃料电池模组将自身的电池工作状态信息反馈至所述主控电路；

所述主控电路根据实际需求，控制所述逆变器输出对应的交流电为电网供电，或者，控制所述逆变器从电网取电；同时，所述逆变器将对应的逆变器工作信息反馈至所述主控电路。

进一步地，所述燃料发电的控制系统还包括：通讯模块；

所述主控电路控制所述通讯模块发送所述产消储控制系统的工作状态信息至远程服务中心，供所述远程服务中心查看所述产消储控制系统的工作情况。

进一步地，所述主控电路智能控制所述储能电池组进行智能充电；其中，所述智能控制过程包括：历史数据学习阶段、储能电池组信息获取阶段和智能判断阶段；

所述历史数据学习阶段包括：

获取P条历史数据，每条数据中包括储能电池组的N个信息指标对应的值，所述N个信息指标对应的值形成一个历史信息数据库矩阵X，所述矩阵X包含P行N列，且每一行代表一条数据，每一列代表一个指标；同时，对每条数据是否对储能电池组进行充电做标注，形成标注向量Y1，所述向量Y1中含有P个值，通过如下步骤A1-A3对所述P条历史数据进行历史数据学习：

步骤A1、生成一个N行两列且值全为1的矩阵W1，并将所述矩阵W1和所述历史信息数据库矩阵X代入数学表达式(1)得到随机误差；

所述数学表达式(1)中，f(X_i)为判断函数，即用X_i代入等式右边得到的包含两个值的向量，其中第一个值表示需要充电的概率，第二个值表示不需要充电的概率；X_i为矩阵X的第i行的值，S(X)为随机误差函数，f(X_i)_Yi为向量f(X_i)的第Y_i个值；当所述历史数据库中第i条数据为对储能电池组进行了充电，则Y_i的值为1，否则Y_i的值为2；f(X_i)_2-Yi为向量f(X_i)的第(2-Y_i)个值，

为将

得到的向量中的每个位置的值都与0比较，取较大的值作为这个位置的最终结果；W1_t,k为矩阵W1的第t行k列的值，所述数学表达式(1)中，i的取值为：1、2、3……P；t的取值为：1、2、3……N；k的取值为：1、2；

步骤A2、利用数学表达式(2)对所述矩阵W1进行调整；

所述数学表达式(2)中，Q1为预设调整系数，所述Q1的值为100到200的整数，W1_i+1为对矩阵W1第(i+1)次调整后的值，W1_i为对矩阵W1第i次调整后的值，在第一次调整时W1_i为矩阵W1，即W1₁＝W1，

为随机误差函数S(X)对W1_i进行偏导；

步骤A3、重复步骤A2预设次数，将最终得到的矩阵W1保存，所述历史数据学习阶段结束；

所述储能电池组信息获取阶段包括：

实时获取所述储能电池组与所述历史数据中对应的N个信息指标对应的值，并将所述值保存为向量A；

所述智能判断阶段包括：

获取所述历史数据学习阶段保存的矩阵W1，以及所述储能电池组信息获取阶段保存的向量A，并将所述矩阵W1和向量A对应的值代入如下描述的所述数学表达式(3)中，得到对应的判断结果；

所述数学表达式(3)中，W1₁₀₀₀₀₀对矩阵W1进行预设次数调整后的值；所述数学表达式(3)中，所述预设次数取值为十万次；rt为得到的判断结果，且所述向量rt为：rt＝(rt₁，rt₂)，若rt₁≥rt₂，则所述主控电路控制所述储能电池组进行智能充电，若rt₁<rt₂，则所述主控电路不控制所述储能电池组进行智能充电。

进一步地，所述主控电路接收上级调度命令，启动所述燃料电池模组和燃料箱，并通过所述逆变器向电网供电；

且所述主控电路在控制所述产消储装置向外供电时，实时监测所述储能电池组的电量，确保所述储能电池组的剩余电量不得低于：启动所述产消储控制系统所需要的最低电量。

进一步地，所述主控电路监测到所述储能电池组的电量低于启动所述产消储控制系统所需要的最低电量时，所述主控电路控制所述逆变器优先为所述储能电池组进行充电，直至所述储能电池组的电量满足：启动所述产消储控制系统所需要的最低电量。

进一步地，所述主控电路在控制所述产消储装置向外供电时，针对不同的用电时段，采取不同的用电调度方案。

进一步地，所述主控电路针对不同的用电时段，采取不同的用电调度方案，包括：

在用电高峰时段，所述主控电路启动所述燃料电池模组、储能电池组和燃料箱，并通过所述逆变器向电网供电；

在用电平常时段，所述主控电路处于待机状态；

在用电低谷时段，所述主控电路检测所述储能电池组的电量，判断所述储能电池组是否需要充电；

若所述储能电池需要充电，则所述主控电路控制所述逆变器对所述储能电池进行充电；

若所述储能电池不需要充电，则所述主控电路处于待机状态。

进一步地，所述主控电路在所述产消储控制系统的整个工作过程中，均实时监测所述储能电池组的电量；

不论在何种用电时段，一旦检测到所述储能电池组的电量低于：启动所述产消储控制系统所需要的最低电量，则所述主控电路即刻控制所述逆变器优先为所述储能电池组进行充电，直至所述储能电池组的电量满足：启动所述产消储控制系统所需要的最低电量。

进一步地，所述主控电路在控制所述产消储装置向外供电时，在预设的电能质量供电电压偏差的极限范围内，控制所述产消储控制系统向电网进行供电。

进一步地，所述供电电压偏差的计算方式包括：

按照预设的电压偏差计算方式，计算并获取供电电压偏差；

其中，所述电压偏差计算公式包括：

电压偏差(％)＝(电压测量值–系统标称电压)÷系统标称电压×100％。

本发明一种燃料发电的控制系统可以达到如下有益效果：

所述燃料发电的控制系统包括主控电路、燃料电池模组、燃料箱、储能电池组和逆变器，所述主控电路控制所述燃料箱为所述燃料电池模组供给燃料，同时，所述燃料箱将自身的燃料信息反馈至所述主控电路；所述主控电路控制所述燃料电池模组根据负载的电量参数需求，输出对应功率和电压的直流电至所述逆变器，同时，所述燃料电池模组将自身的电池工作状态信息反馈至所述主控电路；所述主控电路根据实际需求，控制所述逆变器输出对应的交流电为电网供电，或者，控制所述逆变器从电网取电；同时，所述逆变器将对应的逆变器工作信息反馈至所述主控电路；实现了让新能源车作为车辆属性使用的同时还能提供电能给用电设备的有益效果，提高了能源利用率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所指出的内容来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明燃料发电的控制系统的一种实施方式的功能模块示意图；

图2是本发明燃料发电的控制系统的一种实施方式的信号流向示意图；

图3是本发明燃料发电的控制系统的一种实施方式的应用场景示意图；

图4是本发明燃料发电的控制系统的一种实施方式的工作流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种燃料发电的控制系统，旨在让新能源车作为车辆属性使用的同时，还能提供电能给用电设备，提高能源利用率。

如图1所示，图1是本发明燃料发电的控制系统的一种实施方式的功能模块示意图；图1所述实施例仅仅示出了组成所述产消储控制系统的各个功能模块，在图1所述实施例中，本发明燃料发电的控制系统包括：主控电路10、燃料电池模组20、燃料箱30、储能电池组40和逆变器50；其中：

所述主控电路10控制所述燃料箱30为所述燃料电池模组20供给燃料，同时，所述燃料箱30将自身的燃料信息反馈至所述主控电路10；所述燃料箱30的燃料信息包括但不限于：燃料箱30的液位、液压和温度信号。

所述主控电路10控制所述燃料电池模组20根据负载的电量参数需求，输出对应功率和电压的直流电至所述逆变器50，同时，所述燃料电池模组20将自身的电池工作状态信息反馈至所述主控电路10；

所述主控电路10根据实际需求，控制所述逆变器50输出对应的交流电为电网供电，或者，控制所述逆变器50从电网取电；同时，所述逆变器50将对应的逆变器工作信息反馈至所述主控电路10。

比如，在一个具体的应用场景中，如图2所示，图2是本发明燃料发电的控制系统的一种实施方式的信号流向示意图；图2所示的应用场景中，所述燃料电池模组20为5kW的燃料电池模组，主控电路10与其他功能模块进行通讯时，采用CAN通讯电路。主控电路10控制燃料箱30的燃料供给，给5kW燃料电池模组20提供所需燃料，同时燃料箱30的液位、压力和温度信号送回到主控电路10。主控电路10通过CAN通讯电路，控制5kW燃料电池模组20按照负载的电压、电流和功率需要，输出不同功率且电压为80V的直流电到逆变器50，同时5kW燃料电池模组20的工作状态信息通过CAN通讯电路反馈到主控电路10。主控电路10通过CAN通讯电路，控制逆变器50输出380V/220V的交流电给电网供电，同时逆变器50的电压、电流、温度等信息也通过CAN通讯电路反馈到主控电路10。主控电路10也可根据需要，通过CAN通信电路，控制逆变器50从电网取电，给储能电池组40充电，同时储能电池组40的电压、电流、温度等信息也通过CAN通讯电路反馈到主控电路10。

通过上述技术手段，现有的纯电动车不仅作为电力的消费者，还能提供电能给外电网，提供电能给用电设备。如图3所示，图3是本发明燃料发电的控制系统的一种实施方式的应用场景示意图；图3所述实施例中，新能源电动车既能利用外电网充电，还能根据实际需求，在主控电路10的控制下，通过所述逆变器50输出对应的交流电为电网供电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述燃料发电的控制系统还包括：通讯模块；所述主控电路10控制所述通讯模块发送所述产消储控制系统的工作状态信息至远程服务中心，供所述远程服务中心查看所述产消储控制系统的工作情况。本发明实施例中描述的通讯模块包括但不限于：4G模块。

比如，主控电路10通过串口通讯，控制4G通讯模块收发信息，将所述产消储控制系统的工作状态、电压、电流、温度、压力、燃料、报警信息等数据发送至远程服务中心，使得工作人员即使在服务中心也可以方便地查看该产消储控制系统对应的工作情况。

在本发明燃料发电的控制系统中，所述主控电路采用两种控制方式；一种控制方式为：

所述主控电路10接收上级调度命令，启动所述燃料电池模组20和燃料箱30，并通过所述逆变器50向电网供电。

所述产消储控制系统在向电网供电的同时，由所述主控电路10实时监测所述储能电池组40的电量，确保所述储能电池组40的剩余电量不得低于：启动所述产消储控制系统所需要的最低电量。

进一步地，所述主控电路10监测到所述储能电池组40的电量低于启动所述产消储控制系统所需要的最低电量时，所述主控电路10控制所述逆变器50优先为所述储能电池组40进行充电，直至所述储能电池组40的电量满足：启动所述产消储控制系统所需要的最低电量。

比如，在电力系统统一调度下，主控电路10根据上级调度命令，随时启动新型燃料电池系统即燃料电池模组20和燃料箱30，通过逆变器50向电网输电。与此同时，主控电路10随时检测储能电池组40比如锂电池组，保持储能电池组40的电量保持最低启动本系统即所述产消储控制系统的电量。若储能电池组40的电量低于最低启动本系统的电量，则主控电路10优先控制逆变器50给锂电池组充电至最低启动本系统电量。

在本发明燃料发电的控制系统中，所述主控电路采用的另一种控制方式为：

所述主控电路10针对不同的用电时段，采取不同的用电调度方案。

在一个实施例中，所述主控电路10针对不同的用电时段，采取不同的用电调度方案，可以按照如下技术手段实施：

在用电高峰时段，所述主控电路10启动所述燃料电池模组20和燃料箱30，并通过所述逆变器50向电网供电；在用电平常时段，所述主控电路10处于待机状态；在用电低谷时段，所述主控电路10检测所述储能电池组40的电量，判断所述储能电池组40是否需要充电；若所述储能电池组40需要充电，则所述主控电路10控制所述逆变器50对所述储能电池组40进行充电；若所述储能电池组40不需要充电，则所述主控电路10处于待机状态。

进一步地，在所述产消储控制系统的整个工作过程中，所述主控电路10均实时监测所述储能电池组40的电量；

不论在何种用电时段，一旦检测到所述储能电池组40的电量低于：启动所述产消储控制系统所需要的最低电量，则所述主控电路10即刻控制所述逆变器50优先为所述储能电池组40进行充电，直至所述储能电池组40的电量满足：启动所述产消储控制系统所需要的最低电量。

由于我国电网的收费方式为：在用电高峰时段、低谷时段、平常时段这三种时间段，采用不同的电价收费标准；比如，8：30-11：30为用电高峰时段，电价在正常电价的基础上，上涨50％；7：00-8：30以及11：30-18：00为用电平常时段：电价即为正常电价；23：00-7：00为用电低谷时段，电价在正常电价的基础上，下浮50％。因此，在用电高峰时段，主控电路10启动新型燃料电池系统即燃料电池模组20和燃料箱30，通过逆变器50向电网输电。在用电低谷时段，主控电路10检测储能电池组40是否需要充电；如果储能电池组40需要充电，主控电路10控制逆变器50向储能电池组40充电；如果储能电池组40不需要充电，主控电路10控制所述产消储控制系统处于待机状态。在用电平常时段，主控电路10控制所述产消储控制系统处于待机状态。

另外，只要所述产消储控制系统启动，主控电路10实时检测储能电池组40电量，一旦发现所述储能电池组40的电量小于最低启动本系统的电量，则不分时段，主控电路10马上控制逆变器50，给储能电池组40充电至最低启动本系统电量。

如图4所示，图4是本发明燃料发电的控制系统的一种实施方式的工作流程示意图。在图4所述的实施例中，所述产消储控制系统启动后，检测该产消储控制系统是否联网，并在联网状态下，检测当前时段是否为用电高峰时段，并根据当前所处的用电时段，所述主控电路10采取不同的控制措施，实现能源利用的最大化。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述主控电路10在预设的电能质量供电电压偏差的极限范围内，控制所述产消储控制系统向电网进行供电。

所述供电电压偏差的计算方式包括：

按照预设的电压偏差计算方式，计算并获取供电电压偏差；

其中，所述电压偏差计算公式包括：

电压偏差(％)＝(电压测量值–系统标称电压)÷系统标称电压×100％。

比如，按照GB/T 12325电能质量供电电压偏差的标准，供电电压偏差的限值如下：20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7％，220V单相供电电压偏差为标称电压的：-10％～+7％。因此，在上述对应的电能质量供电电压偏差的极限范围内，所述主控电路10即可控制所述产消储控制系统向电网进行供电。

本发明燃料发电的控制系统包括主控电路、燃料电池模组、燃料箱、储能电池组和逆变器，所述主控电路控制所述燃料箱为所述燃料电池模组供给燃料，同时，所述燃料箱将自身的燃料信息反馈至所述主控电路；所述主控电路控制所述燃料电池模组根据负载的电量参数需求，输出对应功率和电压的直流电至所述逆变器，同时，所述燃料电池模组将自身的电池工作状态信息反馈至所述主控电路；所述主控电路根据实际需求，控制所述逆变器输出对应的交流电为电网供电，或者，控制所述逆变器从电网取电；同时，所述逆变器将对应的逆变器工作信息反馈至所述主控电路；实现了让新能源车作为车辆属性使用的同时还能提供电能给用电设备的有益效果，提高了能源利用率。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述主控电路还能够智能控制所述储能电池组进行智能的充电；其中，所述智能控制的过程中包括：历史数据学习阶段、储能电池组信息获取阶段和智能判断阶段；

所述历史数据学习阶段包括：

获取P条历史数据，每条数据中包括储能电池组的N个信息指标对应的值，所述N个信息指标对应的值形成一个历史信息数据库矩阵X，所述矩阵X包含P行N列，且每一行代表一条数据，每一列代表一个指标；同时，对每条数据是否对储能电池组进行充电做标注，形成标注向量Y1，所述向量Y1中含有P个值，然后通过如下步骤A1-A3对所述P条历史数据进行历史数据学习。

其中，本发明实施例中，所述N个指标包括：所述储能电池组剩余电量、上一次充电距离现在的时长、储蓄电池组的最大存储电量、当前工作电压、当前工作电流、当前工作功率、工作环境温度等。

对所述P条历史数据进行历史数据学习的步骤A1-A3如下：

步骤A1、生成一个N行两列且值全为1的矩阵W1，并将所述矩阵W1和所述历史信息数据库矩阵X代入数学表达式(1)得到随机误差；

所述数学表达式(1)中，f(X_i)为判断函数，即用X_i代入等式右边得到的包含两个值的向量，其中第一个值表示需要充电的概率，第二个值表示不需要充电的概率；X_i为矩阵X的第i行的值，S(X)为随机误差函数，f(X_i)_Yi为向量f(X_i)的第Y_i个值；当所述历史数据库中第i条数据为对储能电池组进行了充电，则Y_i的值为1，否则Y_i的值为2；f(X_i)_2-Yi为向量f(X_i)的第(2-Y_i)个值，

为将

得到的向量中的每个位置的值都与0比较，取较大的值作为这个位置的最终结果；W1_t,k为矩阵W1的第t行k列的值，所述数学表达式(1)中，i的取值为：1、2、3……P；t的取值为：1、2、3……N；k的取值为：1、2；

通过上述步骤A1，可以构建一个判断函数f(X_i)，且通过构建的判断函数f(X_i)可以得到需要进行充电的概率和不需要进行充电的概率，并将计算得到的概率代入随机误差函数判定误差的大小，从而反向调整f(X_i)函数中的W1，使得当W1取到一个理想值时，所述随机误差函数S(X)的值最小。

步骤A2、利用数学表达式(2)对所述矩阵W1进行调整；

所述数学表达式(2)中，Q1为预设调整系数，所述Q1的值为100到200的整数，W1_i+1为对矩阵W1第(i+1)次调整后的值，W1_i为对矩阵W1第i次调整后的值，在第一次调整时W1_i为矩阵W1，即W1₁＝W1，

为随机误差函数S(X)对W1_i进行偏导；

本发明实施例中，S(X)对W1_i进行偏导可以理解为：将矩阵W1_i中的每一个元素都分别进行偏导，即步骤A2中，针对矩阵W1_i中的N行两列的值都分别进行偏导后，再分别调整。

例如，S(X)首先对矩阵W1_i的第1行1列的值进行偏导后，得到W1_i+1的第1行1列的值，然后S(X)对矩阵W1_i的第1行2列的值进行偏导后，得到W1_i+1的第1行2列的值；以此类推，直至S(X)对矩阵W1_i的第N行2列的值进行偏导后，得到W1_i+1的第N行2列的值；经过步骤A2，可以对判断函数f(X_i)中的系数进行调整，且调整过程中根据S(X)对W1_i进行偏导后的值调整，使每次调整的速度根据W1_i对S(X)方向来调整；当S(X)对W1_i进行偏导后的值小于0，则说明当W1_i增大，S(X)会减小，则能够优化S(X)，此时就需要增大W1_i的值，使S(X)更小。

步骤A3、重复步骤A2预设次数，将最终得到的矩阵W1保存，所述历史数据学习阶段结束；

所述储能电池组信息获取阶段包括：

实时获取所述储能电池组与所述历史数据中对应的N个信息指标对应的值，并将所述值保存为向量A；

所述智能判断阶段包括：

获取所述历史数据学习阶段保存的矩阵W1，以及所述储能电池组信息获取阶段保存的向量A，并将所述矩阵W1和向量A对应的值代入如下描述的所述数学表达式(3)中，得到对应的判断结果；

所述数学表达式(3)中，W1₁₀₀₀₀₀对矩阵W1进行预设次数调整后的值；所述数学表达式(3)中，所述预设次数取值为十万次；rt为得到的判断结果，且所述向量rt为：rt＝(rt₁，rt₂)，若rt₁≥rt₂，则所述主控电路控制所述储能电池组进行智能充电，若rt₁<rt₂，则所述主控电路不控制所述储能电池组进行智能充电。

利用上述技术，可以使主控电路智能控制对储能电池组的充电，而并非当储能电池组的电量下降到某一具体预设值之后再充电。因为即使储能电池组中存在相同的电量，但在不同的环境中，可能该储能电池组能够工作的时长完全不同；且对于储蓄能力强的储能电池组和储蓄能力弱的储能电池组，按照相同的预设值进行充电时，也可能出现储蓄能力强的储能电池组已经不能正常工作了，但是该储蓄能力强的储能电池组的剩余电量比储蓄能力弱的储能电池组接近满电时剩余的电量还多，因此，上述预设值针对不同的使用环境，并不能一概而论地统一设置一个确定的数值。

同时，利用上述技术，不仅考虑了储能电池组自身的蓄电能力，还考虑了该储能电池组的工作时长、工作电流、工作电压、工作功率、工作环境的温度等，增强了所述预设值的环境适应性。另外，上述技术在主控电路智能控制储能电池组是否需要充电时，是一个实时的动态的过程，可以做到实时判断、实时控制；且上述技术中，基本上所有的计算都是在所述历史数据学习阶段完成的，当历史数据库没有更新时，无需重复计算，仅在需要时执行步骤A3对应的数学表达式(3)即可，大幅度地减少了计算量。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种燃料发电的控制系统，其特征在于，所述燃料发电的控制系统包括：主控电路、燃料电池模组、燃料箱、储能电池组和逆变器；其中：

所述主控电路控制所述燃料箱为所述燃料电池模组供给燃料，同时，所述燃料箱将自身的燃料信息反馈至所述主控电路；

所述主控电路控制所述燃料电池模组根据负载的电量参数需求，输出对应功率和电压的直流电至所述逆变器，同时，所述燃料电池模组将自身的电池工作状态信息反馈至所述主控电路；

所述主控电路根据实际需求，控制所述逆变器输出对应的交流电为电网供电，或者，控制所述逆变器从电网取电；同时，所述逆变器将对应的逆变器工作信息反馈至所述主控电路；

所述主控电路智能控制所述储能电池组进行智能充电；其中，所述智能控制过程包括：历史数据学习阶段、储能电池组信息获取阶段和智能判断阶段；

所述历史数据学习阶段包括：

获取P条历史数据，每条数据中包括储能电池组的N个信息指标对应的值，所述N个信息指标对应的值形成一个历史信息数据库矩阵X，所述矩阵X包含P行N列，且每一行代表一条数据，每一列代表一个指标；同时，对每条数据是否对储能电池组进行充电做标注，形成标注向量Y1，所述向量Y1中含有P个值，通过如下步骤A1-A3对所述P条历史数据进行历史数据学习：

步骤A1、生成一个N行两列且值全为1的矩阵W1，并将所述矩阵W1和所述历史信息数据库矩阵X代入数学表达式(1)得到随机误差；

所述数学表达式(1)中，f(X_i)为判断函数，即用X_i代入等式右边得到的包含两个值的向量，其中第一个值表示需要充电的概率，第二个值表示不需要充电的概率；X_i为矩阵X的第i行的值，S(X)为随机误差函数，f(X_i)_Yi为向量f(X_i)的第Y_i个值；当所述历史数据库中第i条数据为对储能电池组进行了充电，则Y_i的值为1，否则Y_i的值为2；f(X_i)_2-Yi为向量f(X_i)的第(2-Y_i)个值，

为将

得到的向量中的每个位置的值都与0比较，取较大的值作为这个位置的最终结果；W1_t,k为矩阵W1的第t行k列的值，所述数学表达式(1)中，i的取值为：1、2、3……P；t的取值为：1、2、3……N；k的取值为：1、2；

步骤A2、利用数学表达式(2)对所述矩阵W1进行调整；

所述数学表达式(2)中，Q1为预设调整系数，所述Q1的值为100到200的整数，W1_i+1为对矩阵W1第(i+1)次调整后的值，W1_i为对矩阵W1第i次调整后的值，在第一次调整时W1_i为矩阵W1，即W1₁＝W1，

为随机误差函数S(X)对W1_i进行偏导；

步骤A3、重复步骤A2预设次数，将最终得到的矩阵W1保存，所述历史数据学习阶段结束；

所述储能电池组信息获取阶段包括：

实时获取所述储能电池组与所述历史数据中对应的N个信息指标对应的值，并将所述值保存为向量A；

所述智能判断阶段包括：

获取所述历史数据学习阶段保存的矩阵W1，以及所述储能电池组信息获取阶段保存的向量A，并将所述矩阵W1和向量A对应的值代入如下描述的所述数学表达式(3)中，得到对应的判断结果；

所述数学表达式(3)中，W1₁₀₀₀₀₀对矩阵W1进行预设次数调整后的值；所述数学表达式(3)中，所述预设次数取值为十万次；rt为得到的判断结果，且所述向量rt为：rt＝(rt₁，rt₂)，若rt₁≥rt₂，则所述主控电路控制所述储能电池组进行智能充电，若rt₁<rt₂，则所述主控电路不控制所述储能电池组进行智能充电。

2.如权利要求1所述的燃料发电的控制系统，其特征在于，所述燃料发电的控制系统还包括：通讯模块；

所述主控电路控制所述通讯模块发送所述控制系统的工作状态信息至远程服务中心，供所述远程服务中心查看所述控制系统的工作情况。

3.如权利要求1或2所述的燃料发电的控制系统，其特征在于，所述主控电路接收上级调度命令，启动所述燃料电池模组和燃料箱，并通过所述逆变器向电网供电；

且所述主控电路在控制所述控制系统向外供电时，实时监测所述储能电池组的电量，确保所述储能电池组的剩余电量不得低于：启动所述控制系统所需要的最低电量。

4.如权利要求3所述的燃料发电的控制系统，其特征在于，所述主控电路监测到所述储能电池组的电量低于启动所述控制系统所需要的最低电量时，所述主控电路控制所述逆变器优先为所述储能电池组进行充电，直至所述储能电池组的电量满足：启动所述控制系统所需要的最低电量。

5.如权利要求1或2所述的燃料发电的控制系统，其特征在于，所述主控电路在控制所述控制系统向外供电时，针对不同的用电时段，采取不同的用电调度方案。

6.如权利要求5所述的燃料发电的控制系统，其特征在于，所述主控电路针对不同的用电时段，采取不同的用电调度方案，包括：

在用电高峰时段，所述主控电路启动所述燃料电池模组、储能电池组和燃料箱，并通过所述逆变器向电网供电；

在用电平常时段，所述主控电路处于待机状态；

在用电低谷时段，所述主控电路检测所述储能电池组的电量，判断所述储能电池组是否需要充电；

若所述储能电池需要充电，则所述主控电路控制所述逆变器对所述储能电池进行充电；

若所述储能电池不需要充电，则所述主控电路处于待机状态。

7.如权利要求6所述的燃料发电的控制系统，其特征在于，所述主控电路在所述控制系统的整个工作过程中，均实时监测所述储能电池组的电量；

不论在何种用电时段，一旦检测到所述储能电池组的电量低于：启动所述控制系统所需要的最低电量，则所述主控电路即刻控制所述逆变器优先为所述储能电池组进行充电，直至所述储能电池组的电量满足：启动所述控制系统所需要的最低电量。

8.如权利要求1或2所述的燃料发电的控制系统，其特征在于，所述主控电路在控制所述控制系统向外供电时，在预设的电能质量供电电压偏差的极限范围内，控制所述控制系统向电网进行供电。

9.如权利要求8所述的燃料发电的控制系统，其特征在于，所述供电电压偏差的计算方式包括：

按照预设的电压偏差计算方式，计算并获取供电电压偏差；

其中，所述电压偏差计算公式包括：

电压偏差(％)＝(电压测量值–系统标称电压)÷系统标称电压×100％。

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